[發(fā)明專利]光學(xué)測距系統(tǒng)及其操作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110387383.9
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN103126686A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 古人豪;廖祈杰;高銘璨;黃森煌
• 申請（專利權(quán)）人: 原相科技股份有限公司
• 主分類號: A61B5/1455
• 分類號: A61B5/1455;A61B5/11
• 代理公司: 北京潤平知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 南毅寧;周建秋

1.一種光學(xué)測距系統(tǒng)，用以檢測手指距離及生理特征，所述光學(xué)測距系統(tǒng)包含：

第一光源，發(fā)出第一波長的光至所述手指；

第二光源，發(fā)出第二波長的光至所述手指；

光源控制單元，控制所述第一光源及所述第二光源發(fā)光；

圖像傳感器，以取樣頻率接收來自所述手指的反射光以生成相對所述第一光源點亮的多張第一圖像圖框及相對所述第二光源點亮的多張第二圖像圖框；以及

處理單元，根據(jù)所述第一圖像圖框或所述第二圖像圖框計算所述手指距離，并當(dāng)所述手指距離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時根據(jù)所述第一圖像圖框及所述第二圖像圖框計算所述生理特征。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中當(dāng)所述手指距離在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，所述處理單元：將每張所述第一圖像圖框分割為至少兩部分并計算每一部分的平均亮度，分析所述第一圖像圖框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第一亮度變化；將每張所述第二圖像圖框分割為至少兩部分并計算每一部分的平均亮度，分析所述第二圖像圖框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第二亮度變化；并根據(jù)所述第一亮度變化及所述第二亮度變化計算所述生理特征。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中所述生理特征包含血氧濃度和/或脈搏數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中所述處理單元還根據(jù)至少一個閾值與所述第一亮度變化及所述第二亮度變化中的至少一者的比較結(jié)果計算脈搏數(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中當(dāng)所述手指距離在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，所述光源控制單元：控制所述第一光源及所述第二光源輪流點亮以使所述圖像傳感器輪流接收所述第一光源及所述第二光源的反射光；或者控制所述第一光源及所述第二光源同時點亮以使所述圖像傳感器同時接收所述第一光源及所述第二光源的反射光，且所述圖像傳感器包含濾光器，該濾光器覆蓋于所述圖像傳感器的感測面的一部分。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中所述第一光源、所述第二光源、所述光源控制單元、所述圖像傳感器及所述處理單元封裝成控制芯片以輸出經(jīng)編碼、排序及壓縮中的至少一種程序處理的所述手指距離及所述生理特征。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中當(dāng)所述手指距離不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，所述處理單元還檢測手指動作。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中當(dāng)所述手指距離不在所述預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，所述光源控制單元控制所述第一光源或所述第二光源中的一者發(fā)光。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中所述圖像傳感器包含像素陣列或包含位置彼此分離的多個感測像素，以用于感測所述手指的反射光。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)測距系統(tǒng)，其中所述處理單元還補償因溫度變化所造成的誤差。

11.一種光學(xué)測距系統(tǒng)的操作方法，該操作方法包含：

第一模式，用以檢測手指距離；以及

第二模式，用以檢測生理特征，其中當(dāng)所述手指距離在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，所述光學(xué)測距系統(tǒng)由所述第一模式切換至所述第二模式。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的操作方法，其中所述第二模式還包含下列步驟：

提供第一波長及第二波長的光至手指表面；

以圖像傳感器獲取所述第一波長的光的反射光以生成多張第一圖像圖框并獲取所述第二波長的光的反射光以生成多張第二圖像圖框；

將每張所述第一圖像圖框及每張所述第二圖像圖框分割成至少兩部分并求得每一部分的平均亮度；

分析所述第一圖像圖框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第一亮度變化并分析所述第二圖像圖框的所述每一部分的所述平均亮度以求得第二亮度變化；以及

根據(jù)所述第一亮度變化及所述第二亮度變化求得所述生理特征。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的操作方法，該操作方法還包含下列步驟：根據(jù)至少一個閾值與所述第一亮度變化及所述第二亮度變化中的至少一者的比較結(jié)果計算脈搏數(shù)。

14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的操作方法，該操作方法還包含下列步驟：

利用表示單元顯示所述生理特征；以及

當(dāng)所述生理特征超出預(yù)設(shè)值時生成警示狀態(tài)。